Ende der Eiszeit für Stirling-Motoren - www.sunmachine.de

Ende der Eiszeit
für Stirling-Motoren
Jean-Pierre Budliger
Eckhart Weber

ENDE DER EISZEIT FÜR STIRLING-MOTOREN
Ende der Eiszeit für Stirling-Motoren
Jean-Pierre Budliger
Eckhart Weber
«Die heute verbreiteten Heizsysteme
haben allesamt das
Merkmal, durch einen Griff am
Thermostaten schnell ein behagliches
Raumklima zu schaffen. Aus energetischer
Sicht hat dieses Merkmal aber
auch ein Manko : es verführt in Verbindung
mit einem relativ niedrigen
Energiepreis zu einer gedankenlosen
Nutzung von Heizenergie. » (zitiert
aus : Volker Leiste : Mitteilungsblatt
« Standpunkt » vom November 1992).
Während Jahrzehnten wurde an unseren
Heizaggregaten hauptsächlich der
stattfindende Verbrennungsprozess
verbessert und damit deren Schadstoffauswurf
wesentlich vermindert.
Dank Brennwerttechnik konnte der
Verbrennungswirkungsgrad um rund
10% gesteigert und wie Prospekte
namhafter Heizungsfirmen belegen,
der Gesamtwirkungsgrad auf über
100% gehoben werden. Was kann man
da noch mehr verlangen ?
Diese Betrachtungsweise vernachlässigt
aber vollkommen, dass die
Verbrennungswärme in den Flammen
des Heizkessels bei rund 1500°C
freigesetzt wird, womit über einen
Wasserkreislauf Radiatoren auf knapp
50°C aufgeheizt werden. Die Qualität
der freigegebenen Heizwärme wird
nur schlecht genutzt, das heißt einfach
auf die niedrige Gebrauchswärme abgewertet
; dies betrifft nahezu einen
Drittel unseres nationalen Energieverbrauchs.
Das Beispiel der Kraft-
Wärme-Kopplung (KWK) zeigt, wie
die freigegebene Energie weit besser
genutzt werden kann. Die Verbrennungswärme
wird dabei vorerst in
einem Motor (bei größeren Anlagen in
einer Turbine), meist für die Elektrizitätserzeugung
umgesetzt und lediglich
die Abwärme dieses Prozesses für
Heizzwecke verwendet.
Bild 1: Der SUNMACHINE-Stirlingmotor ist speziell für die Anwendung als stromerzeugende Hausheizung
entwickelt. Er hat einen hohen Wirkungsgrad von 42%, ist wartungsfrei und für eine lange Lebensdauer
von mindestens 80.000 Stunden ausgelegt. In der gezeigten Darstellung ist es eine kinematische
Maschine mit 2 Kolben und 2 Zylindern mit ölfreiem Triebwerk und im Motor integrierten elektrischen
Generator.
Die kombinierte Nutzung wird seit
langem z.B. in Fernwärme-Heizkraftwerken
angewandt, von welchen aus
Häuser über lange, isolierte Leitungen
mit Heizenergie versorgt werden. Diese
Technik hat sich in dichter besiedelten
Quartieren unserer Städte bestens
bewährt, wenn dort geeignete Kraftwerke
stehen ; bei geringer Anschlussdichte
sind jedoch die Investitionskosten
für das Verteilnetz derart hoch,
dass für viele Wohnquartiere eine
zentrale Wärmeversorgung unwirtschaftlich
wäre. Umweltfreundliche
Miniaturkraftwerke für die dezentrale
12 Solarzeitalter 1/2003

ENDE DER EISZEIT FÜR STIRLING-MOTOREN
Versorgung mit Wärme und Elektrizität
sind deshalb gefragt, welche direkt
im Keller von Einfamilien- und kleinen
Wohnhäusern installiert werden
können. Für solche Anwendungen ist
der Stirlingmotor dank seiner kontinuierlichen,
schadstoffarmen, den
strengsten Luftreinhaltevorschriften
für Wohnquartiere genügenden, externen
Verbrennung erneut ins Zentrum
des Interesses gerückt.
LANGE STIRLING-GESCHICHTE
KURZ ERZÄHLT
Seit seiner Erfindung im Jahre 1816
durch Robert Stirling hat dieses,
ursprünglich als « Heissluftmotor »
benannte Konzept eine lange, bewegte
Geschichte hinter sich. Es wird vielfach
vergessen, dass im 19. Jahrhundert
Tausende dieser Motoren Drehbänke,
Sägen, Ventilatoren, Schmiedebälge
und vieles mehr antrieben. Mit
der Elektrifikation und der Erfindung
der Otto- und Dieselmotoren verlor
der Heissluftmotor Anfangs des 20.
Jahrhunderts aber seine praktische
Bedeutung.
Um 1935 griff Philips das Prinzip dieses
Motors wiederum auf, um einen
kleinen, lärmfreien und transportierbaren
Generatorantrieb für die neu
aufkommenden Radiokommunikationssysteme
der Armee zu entwickeln.
Nach dem 2. Weltkrieg wurden die
Entwicklungsarbeiten weiter fortgesetzt,
wobei sich rasch herausstellte,
dass dieses Aggregat unter äusserem
Antrieb als Tieftemperatur-Kältemaschine
eingesetzt werden kann.
Während vielen Jahrzehnten wurden
viele führende Physik- Chemie- und
Biologielabors mit diesen, sich kontinuierlich
weiter entwickelnden
Kältemaschinen ausgerüstet, welche
sich bis heute einer grossen Beliebtheit
erfreuen. Philips setzte parallel
dazu die Entwicklung von Stirling-
Antriebsmotoren fort, verkaufte
Anfangs der 70er Jahre Lizenzen an
United Stirling in Schweden, später
an M.T.I. in den USA sowie direkt an
die Automobilindustrie. Die Hoffnung
bestand, effizientere und vor allem
schadstoffärmere Fahrzeugmotoren
Bild 2: Die SUNMACHINE-solar/Gas ist ein hybrid betriebenes Solar-Dish-System mit einem Spiegeldurchmesser
von nur 4 m und kann soviel Energie bereitstellen wie eine 25 m² Photovoltaikanlage, 10
m² Vakuum-Röhrenkollektoren, ein 3 kW Stromaggregat und eine Brennwertheizung zusammengenommen.
Das anfallende Heißwasser kann zur Hausheizung, zur Brauchwassererwärmung oder mit einer
integrierten Adsorptionskältemaschine auch zur Raumkühlung verwendet werden.
entwickeln zu können als die damals
vorhandenen Verbrennungsmotoren.
Gegen die laufende Verbesserung der
konventionellen Antriebe, vor allem
aber die Einführung des Katalysators
zur Abgasreinigung konnte sich der
Stirling aber nicht durchsetzen. Damit
blieb der Stirling nur im Bereich der
Kältetechnik erfolgreich ; inzwischen
werden unzählige Klein-Kryoanlagen,
meist in Form von Gifford-McMahon-
oder Pulsrohrkühlern hergestellt,
welche kaum mehr aus vielen Anwendungsbereichen
wegzudenken wären.
Wichtigste neue Anwendungsbereiche
des Stirlings und deren
Anforderungen
Die heute vorgenommenen Anstrengungen
zur Weiterentwicklung von
Stirling-Aggregaten betreffen in
erster Linie die oben angedeuteten
KWK-Systeme. Eine breite Palette
von anderen Anwendungen werden
weiterentwickelt, wovon aber nur die
wichtigsten unten dargestellt werden.
Für viele andere mögliche Anwendungsgebiete
liegen keinerlei genau
Solarzeitalter 1/2003 13

ENDE DER EISZEIT FÜR STIRLING-MOTOREN
umrissene Pflichtenhefte für die Stirling-Aggregate
vor :Das Wesentliche
eines Stirlingmotors, das Stirlingprinzip,
lässt sich reduzieren auf die Temperaturdifferenz
über einer porösen
Struktur, dem Regenerator und einer
oszillierenden Gasmasse; alles andere
kann beliebig gestaltet werden. Hier
steckt noch ein grosses Entwicklungspotenzial
für neue Anwendungen. So
konnten wir zeigen, dass man einer
Schallwelle Energie zuführen kann,
wenn sie die Temperaturdifferenz des
Regenerators durchläuft (akustische
Stirlingmotoren), oder dass Tornados
von einer Temperaturdifferenz angetrieben
werden und haben im Labor
gezähmte Mini-Tornados erzeugt
- Forschungsobjekte für solare Aufwindkraftwerke.
Kleine Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen
(KWK)
Das größte Marktsegment für Stirling-
Anlagen dürften die kleinen KWK-
Anlagen, mit einem Leistungsbereich
von etwa 1 bis 4 kW elektrischer
Leistung darstellen. Dies entspricht
einer thermischen Leistungsaufnahme
(Verbrennungsleistung) von rund 3.5
bis 14 kW. Mit solchen Einheiten können
z.B. Einfamilienhäuser abhängig
Bild 3: Funktionsprinzip
vom Wärmebedarf rein monovalent
(d.h. ohne zusätzliche Heizanlage),
oder kleinere Mehrfamilienhäuser
oder Gewerberäume bivalent beheizt
und gleichzeitig mit einem Teil der
benötigten elektrischen Energie eigenversorgt
werden. Der an wenigen
Tagen im Jahr erforderliche Spitzenwärmebedarf
kann dabei durch Verbrennung
zusätzlichen Brennstoffes
im – praktisch unveränderten - Stirling-Heizkopf
bereitgestellt werden.
Beim empfohlenen wärmegeführten
Betrieb solcher KWK-Anlagen ergeben
sich gegenüber der separaten
Erzeugung von Wärme und Strom
wesentliche Energieeinsparungen. Die
Leistung kann über die Drehzahl, den
Gasdruck oder bei Freikolben über
die Kolbenamplitude moduliert und
dem augenblicklichen Wärmebedarf
optimal angepasst werden. Zur Abschätzung
des realisierbaren Gewinnes
kann man davon ausgehen, dass
die zusätzlich zur Wärmegewinnung
erzeugte Elektrizität mit einem Wirkungsgrad
von praktisch 100% aus
dem Brennstoff gewonnen werden
kann. Durch die lokal produzierte
Elektrizität werden auch zusätzliche
Übertragungsverluste vermieden. Diese
Betriebsart setzt einen Verbund mit
dem öffentlichen Stromnetz voraus,
damit ein allfälliger Überschuss an
erzeugter elektrischer Energie abgegeben,
bei Mehrbedarf von diesem
aufgenommen werden kann. Durch
eine geschickte Tarifpolitik, durch Absprachen
über den zeitlichen Betrieb
solcher Anlagen und eine angemessene
Speicherbewirtschaftung (Bereitstellung
von sanitärem Heizwasser
für den Haushalt) können sowohl die
Hausbesitzer wie die Elektrizitätswerke
einen optimalen Nutzen aus diesem
Verbund ziehen.
Je nach Aufstellungsort ist ein Inselbetrieb
solcher Anlagen, d.h. vollkommen
unabhängig von einem elektrischen
Verteilnetz, durchaus möglich.
In unseren Ländern dürfte diese Betriebsart
jedoch die Ausnahme darstellen.
In Kleingewerbebetrieben ist auch
ein stromgeführter Betrieb denkbar,
oder auch ein gemischter Betrieb zur
Brechung elektrischer Leistungsspitzen.
Bild 4: Die SUNMACHINE-Holzpellet ist ein Mini-
Bhkw speziell für den modernen Brennstoff
Holzpellets. Die Pelletszuführung aus dem Erdtank
oder Lagerraum erfolgt vollautomatisch mit pneumatischen
Förderern, ebenso die Entaschung.
Unabhängig von der Betriebsart muss
ein solches KWK-Aggregat flexibel
und einfach zu bedienen sein, eine
lange Lebensdauer aufweisen und darf
nur ein Minimum an Unterhalt beanspruchen.
Im Idealfall werden solche
Einheiten einem Kühlschrank ähnlich
aufgestellt und praktisch Service-frei
betrieben. Der Unterhalt sollte sich
auf die aus Sicherheitsgründen erforderliche
und die zur Überwachung
der Schadstoffe nötige periodische
Kontrolle des Brenners und des Kaminabzuges
beschränken.
Die Investitionskosten für solche Stirling-Aggregate
sind ökonomisch tragbar,
sofern diese in Serie hergestellt
werden können. Bei monovalentem
Betrieb fällt die Anschaffung eines
Heizkessels weg, so dass lediglich
die Differenz der Investitionskosten
gegenüber dem Gewinn aus der
zusätzlichen Elektrizitätserzeugung
aufgerechnet werden muss. Das Aggregat
muss möglichst kostengünstig
herstellbar sein, wenige Komponenten
aufweisen und konsequent auf
den langdauernden, unterhaltsfreien
Betrieb ausgelegt sein. Der Wirkungsgrad
der Maschine soll genügend
hoch sein, stellt aber keineswegs das
primäre Kriterium bei der Wahl eines
geeigneten Aggregates dar.
Diese Aggregate werden einem Heizkessel
ähnlich eingebaut und angeschlossen,
so dass auch bestehende
Gebäude einfach nachgerüstet werden
können.
14 Solarzeitalter 1/2003

ENDE DER EISZEIT FÜR STIRLING-MOTOREN
Erneuerbare Energien
Erneuerbare Energien werden, angeregt
durch die Klimaschutzdiskussion,
zweifellos in Zukunft eine zunehmende
Rolle spielen, spätestens mit der zu
erwartenden Verteuerung der fossilen
Brennstoffe. Der extern beheizte Stirlingmotor
kann sowohl für den Betrieb
mit Sonnenenergie wie mit Biomasse
ausgelegt werden. Ein kostengünstiger,
serienmäßig hergestellter Stirlingmotor,
wie er für kleine KWK-Anlagen
vorgesehen ist, wird einen wichtigen
Grundbaustein solcher Anlagen
darstellen. Seine Entwicklung erlaubt
somit, unsere fossilen Energiequellen
rationell zu nutzen, den Einsatz erneuerbarer
Energien zu fördern und damit
unseren CO 2
-Ausstoss wesentlich zu
vermindern.
Mit Sonnenenergie betriebene Anlagen
weisen in tropischen oder
subtropischen Regionen einen 2- bis
3-mal höheren Erntefaktor auf als in
unseren Breitengraden. Die äußerst
flexiblen Einsatzmöglichkeiten dieser
Aggregate – welche mit oder ohne
Netzkopplung und unter wechselnden
Lastbedingungen betrieben werden
können – geben damit ideale Voraussetzungen
für deren dezentralen,
verbreiteten, lokalen Einsatz, bei uns
wie in vielen Entwicklungsländern.
Solche Systeme können auch nebenbei
zusätzlich Räume kühlen (KWKK;
Kraft-, Wärme- und Kältekopplung
mit Adsorptionskälteanlagen) oder
über die elektrische Schiene konventionelle
Klimaanlagen betreiben. Die
Bereitstellung von Kühlleistung ist
günstig, da diese jeweils dem Sonneneinfall,
oder praktisch den herrschenden
Tagestemperaturen entsprechend
verläuft.
Wie oben beschrieben, werden seit
Jahrzehnten Stirling-Kryokühler in
einem weiten Anwendungsbereich
erfolgreich eingesetzt. Neue technische
Entwicklungen, wie der Einsatz
von Hochtemperatur-Supraleitern,
von Halbleitertechnologien und neuen
biomedizinischen Geräten werden in
vermehrtem Masse solche Tieftemperaturkühler
benötigen und diese
Märkte beleben. Dabei müssen diese
Produkte laufend den neuen technischen
Anforderungen und Einsatzbedingungen
flexibel angepasst werden
können. Der erwartete Kostendruck
bedingt neue Konzepte und wird eine
Serienfertigung der Grundaggregate
erfordern, wobei ebenfalls erhöhte
Ansprüche bezüglich Wirkungsgrad,
Zuverlässigkeit und unterhaltsfreiem
Betrieb gestellt werden. Diese Perspektiven
belegen, dass bewährten
Stirling-Aggregaten sich interessante
Nischenmärkte öffnen können.
Bauformen des Stirling-Motors
Es ist praktisch nicht möglich, die
grosse Zahl an bestehenden Stirling-
Konzepten hier aufzuzeigen. Diese
Darstellung beschränkt sich auf die
Bauformen, welche für die oben geschilderten
Märkte im Vordergrund
stehen.
Für diese Anwendungen muss von den
früher mit grossem Aufwand entwickelten,
kompakten Automobilmotoren
hoher Leistungsdichte aber relativ
beschränkter Lebensdauer (ca. 5000 h)
völlig abgerückt werden.
Bei der KWK müssen mit kleinen
Aggregaten (der Hauptmarkt liegt im
Bereich von 1 bis 4 kW EL
) möglichst
unterhaltsfreie Betriebszeiten von 50’
bis 80’000 Stunden erreicht werden
können. Solche Anforderungen können
nur bei stark reduzierten Leistungsdichten
erfüllt werden. Anstelle
der Siemens-Anordnung (4 doppeltwirkende
Kolben mit je 90° Phasenunterschied)
werden meist die V-Anordnung
zweier mit Kolben bestückter
Zylinder (ein heisser Entspannungszylinder,
ein kalter Kompressionszylinder),
oder die Einzylinder-anordnung
(mit einem Arbeitskolben und einem
Verdrängerkolben) bevorzugt. Bei den
niedrigen Leistungsgrössen fällt die
reduzierte Leistungsdichte nur unwesentlich
ins Gewicht.
In kinematischen Maschinen werden
diese Kolben über Pleuelstange und
Kurbelwelle in fester Phasenlage und
Amplitude bewegt. Meist werden
diese Mechanismen mit permanent
fettgeschmierten Wälzlagern versehen.
Damit wird die Verwendung von
Öl (und die eventuelle Verschmutzung
des Arbeitsgases durch dieses Öl) vermieden.
Diese Lösungen erlauben, den
Motor in beliebiger Orientierung aufzustellen
und zu betreiben, was beson-
Kryotechnik
Bild 5: Die SUNMACHINE-Gas ist ein Mini-BHKW in Brennwerttechnik für alle gasförmigen Brennstoffe:
Biogas, Erdgas, etc. Es erzeugt ca. 30% Strom und ca. 75% Wärme, hat also, wie in der Brennwerttechnik
üblich, einen Gesamtwirkungsgrad von über 100%.
Solarzeitalter 1/2003 15

ENDE DER EISZEIT FÜR STIRLING-MOTOREN
ders bei den Solar-Dish-Anlagen und
den neuen Kryokühlern eine wichtige
Voraussetzung darstellt.
Seit über 2 Jahrzehnten werden auch
Freikolben-Stirling-Maschinen gebaut,
bei welchen die beiden in einem
Zylinder angeordneten Kolben über
flexible, mechanische Tellerfedern
genau axial geführt werden. Die mit
einfachen Spaltdichtungen versehenen
Kolben arbeiten praktisch reibungsfrei
und das gesamte mechanische Getriebe
fällt weg. Hingegen werden die
Kolben durch die Gaskräfte des Kreislaufes
beaufschlagt und mit zusätzlichen
pneumatischen Federvolumen
Kinematisch
2 Kolben, 2 Zylinder
in zyklischer Bewegung gehalten. Da
die Kolbendynamik und der thermische
Kreisprozess intim miteinander
verkoppelt sind, besteht das Hauptproblem
dieser Maschinen in der exakten
Steuerung dieses Prozesses durch die
verschiedenen Feder- und Gaskräfte,
damit sich die gewünschten Amplituden
und Phasenwinkel einstellen.
Kinematisch
2 Kolben, 1 Zylinder
Als weiteren Lösungsweg werden
auch sog. akustische Stirling-Maschinen
vorgeschlagen, bei welchen ein
einziger Kolben in einem Zylinder
angeordnet ist und das heisse Entspannungsvolumen
vom kalten Kompressionsvolumen
trennt. Mit einem zusätzlich
angebrachten Resonanzrohr wird
dann die Phase der Druckänderung des
Arbeitsgases gegenüber der Kolbenbewegung
(bzw. der durch die Kolbenbewegung
entstehenden Druckänderung)
verschoben, so dass eine Arbeitsleistung
gewonnen werden kann. (Das
Resonanzrohr erfüllt somit die Rolle
einer Impedanz eines Schwingkreises.)
Dieses Konzept stellt mechanisch
die geringsten Anforderungen, verlangt
aber relativ lange Resonanzrohre
und ist bisher noch weniger erprobt als
die anderen Konzepte.
Stand der Entwicklung
Heutzutage liegen die oben beschriebenen
Konzepte in Form von
Prototypen vor ; bei einer grossen
Mehrheit der vorhandenen Maschinen
können die theoretisch erwarteten
elektrischen Gesamtwirkungsgrade,
welche meist im Bereich zwischen
25 und 30% liegen, experimentell
belegt werden. Dies bezeugt, dass die
Grundlagen dieser Maschinen erfasst
sind und die Technologie vorhanden
ist. Eine gezielte Umsetzung in ein
kommerzielles Produkt kann innert
Jahren erfolgen, wobei die heute zu
leistenden Hauptanstrengungen bei
der Felderprobung unter den genauen
Einsatzbedingungen dieser Maschinen
liegen ; die erwarteten, langen
Laufzeiten verlangen entsprechend
umfangreiche und andauernde Messungen.
Grosse Anstrengungen sind
ebenfalls auf die einfache Ausführung
dieser Maschinen zu richten, damit
diese kostengünstig und serienmässig
hergestellt werden können. Eine Reihe
von Komponenten, wie z.B. Erhitzerkopf
oder Regenerator müssen in
möglichst standardisierter Form hergestellt
werden, damit ein verbilligtes,
zuverlässiges Endprodukt entsteht.
Von der geeigneten Materialauswahl
wird ebenfalls eine Verbesserung der
vorhandenen Maschinen erwartet.
Freikolben
2 Kolben, 1 Zylinder
Akustisch
1 Kolben, 1 Zylinder + Resonanzrohr
Zusammenfassung
Bild 6: Bauformen von Stirlingmotoren für die Anwendung als Mini-BHKW
Die Forderung nach bewusstem Energiesparen
geben neue Impulse und
Chancen für eine verbreitete Anwen-
16 Solarzeitalter 1/2003

ENDE DER EISZEIT FÜR STIRLING-MOTOREN
dung von Stirling-Systemen. Solange
ein Teil unserer elektrischen Energie
weiterhin aus fossilen Energieträgern
stammt, erlaubt die dezentrale KWK,
ohne Einbusse an Komfort, Heizöl und
Gas wesentlich rationeller einzusetzen
und grosse Mengen an Primärenergie
zu sparen. Allein in Deutschland werden
über 10 Mio. kleine Heizanlagen
betrieben, welche durch dezentrale
Mini-KWK ersetzt werden könnten.
Bei einer angenommenen Marktdurchdringung
von nur etwa 20%
ergäbe dies eine installierte elektrische
Leistung von über 4 Mio. kW, was
einem Ersatz von 4 grossen Nuklearkraftwerken
entsprechen würde.
Zur Abdeckung dieses Marktes liegen
verschiedene Maschinenkonzepte vor,
welche alle vor- und nachteilige Eigenschaften
aufweisen. Diese Palette
gibt einerseits die Versicherung, dass
für jede geforderte Anwendung Lösungen
möglich sind. Beim heutigen
Stand der Entwicklung kann aber noch
kaum entschieden werden, welche
Konzepte in Zukunft erfolgreich eingesetzt
werden können. Die benötigte
Technologie ist vorhanden und damit
das Grundrisiko gering. Der Reifeprozess
muss nun geleistet werden, um
aus den vorhandenen Prototypen ein
marktgängiges, kommerzielles Produkt
zu entwickeln und dieser umweltfreundlichen
Technologie den Einstieg
in den Markt zu sichern.
Die serienmässige Herstellung dieser
Aggregate wird neue Arbeitsplätze in
einem technologisch anspruchsvollen
Bereich schaffen, welcher den bestehenden
Kompetenzen der deutschen
Industrie genauestens entspricht.
Zusätzlich zum angedeuteten Binnenmarkt
bestehen dabei Chancen, einen
wichtigen Exportmarkt aufzubauen.
Stiringmotoren als stromerzeugende
Hausheizung
Stiringmotoren als Mini-BHKW
sind sehr einfache Maschinen, die
gegenüber normalen Hausheizungen,
Brennstoffzellenheizgeräten
und Verbrennungsmotor-BHKWs
spezifische Vorteile aufweisen:
Vorteile gegenüber normalen
Hausheizungen (und Strom aus
dem Netz):
• zusätzlich zur Wärmeerzeugung
Eigenstromversorgung (KWK),
auch als Inselanlage
• eigenerzeugter Strom reduziert
den Bezug aus dem öffentlichen
Netz
• eigenerzeugter Strom vermeidet
Leitungsverluste des Stromnetzes
• bereits mit fossilen Energieträgern
Reduktion des Primärenergieverbrauchs
bis zu 47 %
• bereits mit fossilen Energieträgern
Reduktion des Kohlendioxidausstosses
bis zu 62 %
• können mit direktem Sonnenlicht
betrieben werden
• Reduktion des Schadstoffausstosses
bis zu 94 %
Der Bau von zuverlässigen, unterhaltsarmen
Aggregaten erleichtern auch den
verbreiteten Einsatz von erneuerbaren
Energien, sei es in Form von Sonnenenergie
oder Biomasse. Ökonomisch
vertretbare Lösungen sind nur mit
Serienprodukten zu erwarten, welche
sich für einen dezentralen Einsatz eignen
und diesen Technologien den Weg
Vorteile gegenüber Brennstoffzellenheizgeräten:
• Technologie heute verfügbar
• können alle Brennstoffe verarbeiten:
gasförmig, flüssig, fest, fossil,
regenerativ
• können mit direktem Sonnenlicht
betrieben werden
• billig herstellbar
• höherer Gesamtwirkungsgrad
• nicht auf Wasserstoffwirtschaft
angewiesen (dezentral)
• wartungsfreier Betrieb möglich
• lange Lebensdauer
• schnellere Lastfolgegeschwindigkeit
Vorteile gegenüber Verbrennungsmotor-BHKWs:
• sehr viel mehr Brennstoffe möglich
• können mit direktem Sonnenlicht
betrieben werden
• die Verbrennung ist 500 – 1000
mal schadstoffärmer
• wartungsfreier Betrieb möglich
• auch ohne Schalldämmung erheblich
leiser
• höherer Wirkungsgrad (bei kleinen
Leistungseinheiten)
• höherer Gesamtwirkungsgrad
in die Zukunft ermöglichen werden.
Jean-Pierre Budliger, Centre de Technologies
Nouvelles, Plan-les-Ouates
(CH)
Eckhart Weber, SUNMACHINE Gesellschaft
für Stirlingtechnologien mbH,
Nürnberg (D), www.sunmachine.de
Solarzeitalter 1/2003 17